Зола уноса – это что такое: определение и виды термина

Золы уноса

Смотреть что такое “Золы уноса” в других словарях:

ОДМ 218.2.031-2013: Методические рекомендации по применению золы-уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве — Терминология ОДМ 218.2.031 2013: Методические рекомендации по применению золы уноса и золошлаковых смесей от сжигания угля на тепловых электростанциях в дорожном строительстве: 3.1 активная минеральная добавка к цементу (извести): Тонкодисперсная … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ 25818-91**: Золы-уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия — Терминология ГОСТ 25818 91**: Золы уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия: 1. Аппаратура Формы для изготовления образцов призм размером (2,5´2,5´28,0) см (черт. 1). * Действует до 01.01.92. Вкладыши из нержавеющей стали… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

зола-уноса (ЗУ) — 3.3 зола уноса (ЗУ): Тонкодисперсный материал размером менее 0,315 мм, образующийся из минеральной части твердого топлива, сжигаемого в пылевидном состоянии, и улавливаемый золоулавливающими устройствами из дымовых газов тепловых электростанций.… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Зола унос — – тонкодисперсный материал, образующийся на тепловых электростанциях в результате сжигания углей в топках котлоагрегатов и собираемый золоулавливающими устройствами. [ГОСТ 25137 82] Зола уноса – улавливаемый электрофильтрами… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Характеристики — К.4. Характеристики Применяют следующие дополнительные характеристики: К.4.3.1.2. Номинальное напряжение изоляции Минимальное значение номинального напряжения изоляции должно быть 250 В. К.4.3.2.1. Условный тепловой ток на открытом воздухе… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Минеральный порошок — 2.7. Минеральный порошок для ЩМА должен отвечать требованиям ГОСТ 16557 78. Допускается использовать в качестве минерального порошка при соответствующем технико экономическом обосновании зерна из отсевов дробления горных пород мельче 0,16 мм и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Газозолобетон — – газобетон на основе цемента и золы, полностью или частично замещающих песок. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Газозолобетон – разновидность ячеистого бетона, изготавливаемого из смеси… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

25818 — ГОСТ 25818 < 91>Золы уноса тепловых электростанций для бетонов. Технические условия. ОКС: 91.100.10 КГС: Ж17 Заполнители неорганические и органические Взамен: ГОСТ 25818 83 Действие: С 01.07.91 Изменен: ИУС 5/2001 Примечание: в части методов… … Справочник ГОСТов

золоотвал — 3.6 золоотвал: Место для складирования золы уноса и шлака в виде золошлаковой смеси. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

золошлаковая смесь (ЗШС) — 3.8 золошлаковая смесь (ЗШС): Полидисперсная смесь из золы уноса и шлака топливного, образующаяся при их совместном удалении на тепловых электростанциях. Источник … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Что такое зола уноса и золошлак

Золошлаковые материалы – это материалы, с помощью которых производители достигают реальной экономии до 30% при производстве сухих смесей, фасовке цементов, производстве легких, ячеистых и тяжелых бетонов, при производстве керамических кирпичей, при использовании в качестве известковых вяжущих веществ и других направлениях. Перечень направлений по применению этих продуктов очень огромный. Реальные цифры экономии, при использовании данных продуктов поражают и манят даже бывалых экономистов и технологов. Но надо помнить, что существует одно ограничение, влияющее на их использование – это ограниченные физические объемы данных продуктов. А ограниченны они, фиксированными мощностями ТЭЦ или ГРЭС. Лишь только те, кто умеет быстро считать и быстро займет свою нишу, среди потребителей данных материалов, будут пожинать плоды данных продуктов, остальным просто не хватит!

Зола уноса – минеральный мелкодисперсный порошок, остаток от сжигания угля (в терминологии российского стандарта ГОСТ 31108-2003 и европейского стандарта EN 197-1 «зола сухая») не сгоревший остаток с зернами мельче 0,16 мм, образующийся из минеральных примесей топлива при полном его сгорании и осажденный из дымовых газов золоулавливающими устройствами.

В зависимости от вида сжигаемого угля, способа сжигания, температуры факела, способа золоудаления, сбора и хранения золы на ТЭС образуются следующие виды золошлаковых материалов:

  • Зола уноса При сухом золоудалении с осаждением частиц золы в циклонах и электрофильтрах и накоплением в силосах
  • Золошлаковая смесь (золошлак) При совместном мокром удалении уловленной обеспыливающими устройствами золы-уноса и топливных шлаков, образующихся в котле. Золошлаковая смесь в виде пульпы направляется на золошлаковотвал

Сфера применения золы

Сегодня Зола уноса широко применяются во многих сферах, но основное направление – это строительство. Добавляют золу уноса в цемент, в бетон, в цементные растворы. В строительной сфере уже существуют различные добавки, в том числе и минеральные, в бетон, в цемент и цементные растворы, но золошлаковые материалы (золошлак и зола уноса) по цене и качеству гораздо превосходят другие виды минеральных добавок.

Тяжелый бетон

Для улучшения свойств тяжелых бетонов: взамен части песка.

Легкий бетон

Связующий компонент при изготовлении легкого бетона.

Пеноблоки

Укрепляющий компонент при производстве пеноблоков.

Строительный раствор

Замена песка. Более качественная связка.

Удобрения

Используются в сельском хозяйстве, как удобрение.

Литейное производство

Используются в литейном производстве.

Кирпичи и черепица

Добавка к глине при изготовлении кирпича, черепицы.

Обустройство дорог

При сооружении земляного полотна, оснований.

  1. Золы сухого улавливания (электрофильтровую золу- золу уноса) можно применять в качестве самостоятельного вяжущего, а также как активную добавку к неорганическим и органическим вяжущим веществам.
    • Золу уноса рекомендуется применять для изготовления: товарных бетонов, классом от В15 до В35; высокопрочных бетонов, классом от В40 до В80; растворов строительных от М50 до М200.
    • Зола может быть использована при производстве: монолитных и сборных железобетонных изделий; конструкций из тяжёлого, лёгкого и ячеистого бетона; изделий с хорошей и ровной лицевой поверхностью, не требующей дополнительной отделки; бетонов с повышенной коррозионной и гидротермической устойчивостью, пониженной водонепроницаемостью и практически безусадочностью.
    • Зола в соответствии с ГОСТ 31189 применяется при изготовлении сухих строительных смесей, которые используются при строительстве, реконструкции, ремонте зданий и сооружений.
    • Зола уноса, в соответствии с ГОСТ 31108, применяется при изготовлении цементов.
  2. В дорожном строительстве (при сооружении земляного полотна, для устройства укрепленных оснований, для возведения насыпей, для устройства дорожных одежд).
  3. При стабилизации грунтов: укрепление слабых грунтов (пески, торфяники), как добавка к вяжущим в целях их экономии при укреплении грунтов.
  4. В асфальто- и цементобетонах (в качестве заполнителя и минерального порошка в асфальтобетонах).
  5. Для гидротехнических насыпных сооружений.
  6. В качестве сырья для химической промышленности (получение из зол Al2O3, Fe2O3, TiO2, K2O, Na2O, P2O5, U3O3, V и Ge).
  7. Добавка к глине при изготовлении кирпича, черепицы и т.п (Использование золы и шлака ТЭС в качестве выгорающих и отощающих добавок при производстве кирпича позволяет повысить массообменные характеристики сырца и ускорить процесс сушки с одновременным снижением расхода топлива (до 20 … 40 %), повысить прочность кирпича и снизить процент брака после его сушки и обжига. В силикатном производстве кирпича достигается значительная экономия извести (до 20 %) при одновременном повышении прочности сырца и самого кирпича после термообработки).
  8. Золы уноса используются в сельском хозяйстве, как удобрение.
  9. Золы уноса используются в литейном производстве.
  10. Золы уноса обработанные силикагелем используются Золы уноса обработанные силикагелем используются – для удаления с поверхности воды мазута или остатков кислот, а также для быстрого высушивания шламов и других направлениях.

Опыт применения золы

Использование зол в строительстве началось с 30-х годов XX века при изготовлении кирпича и шлакоблоков. Одними из наиболее ответственных объектов, построенных с использованием зол, являются Таллиннская телебашня и Ленинградская атомная электростанция. Из последних объектов, возведенных с использованием зол, следует отметить грузовой порт в Хельсинки (Финляндия) и порт Тронхейм (Норвегия).

Зола уноса – это что такое: определение и виды термина

ЗОЛЫ-УНОСА ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ДЛЯ БЕТОНОВ

Thermal plant fly-ashes for concretes. Specifications

Дата введения 2018-03-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2-2015 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены”

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) АО “НИЦ “Строительство” при участии ООО “ПЦВ”

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 25 сентября 2017 г. N 103-П)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

Минэкономики Республики Армения

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 12 октября 2017 г. N 1403-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 25818-2017 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 марта 2018 г.

6 ВЗАМЕН ГОСТ 25818-91

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на золы-уноса (далее – золы) сухого отбора, образующиеся на тепловых электростанциях в результате сжигания углей или смесей углей в пылевидном состоянии и применяемые в качестве компонента для изготовления тяжелых, легких, ячеистых бетонов и строительных растворов, сухих строительных смесей, а также в качестве тонкомолотой добавки для жаростойких бетонов и минеральных вяжущих для приготовления смесей и укрепленных грунтов в дорожном строительстве.

Стандарт не распространяется на золу, образующуюся от сжигания горючих сланцев.

Требования настоящего стандарта следует соблюдать при разработке новых и пересмотре действующих стандартов и технических условий, проектной и технологической документации.

Рекомендации по применению золы приведены в приложении А.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство (СРПП). Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 166-89 (ИСО 3599-76) Штангенциркули. Технические условия

ГОСТ 310.2-76 Цементы. Методы определения тонкости помола

ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема

ГОСТ 3118-77 Реактивы. Кислота соляная. Технические условия

ГОСТ 5382-91 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 5833-75 Реактивы. Сахароза. Технические условия

ГОСТ 6139-2003 Песок для испытаний цемента. Технические условия

ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний

ГОСТ 8269.1-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа

ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 11022-95* Топливо твердое минеральное. Методы определения зольности
_______________
* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 55661-2013 (ИСО 1171:2010) “Топливо твердое минеральное. Определение зольности”.

ГОСТ 16504-81 Система государственных испытаний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения

ГОСТ 20851.2-75 (ИСО 5316-77, ИСО 6598-85, ИСО 7497-84) Удобрения минеральные. Методы определения фосфатов

ГОСТ 20910-90 Бетоны жаростойкие. Технические условия

ГОСТ 22235-2010 Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ

ГОСТ 23227-78 Угли бурые, каменные, антрацит, горючие сланцы и торф. Метод определения свободного оксида кальция в золе

ГОСТ 24104-2001* Весы лабораторные. Общие технические требования
_______________
* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 “Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания”.

ГОСТ 24211-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия

ГОСТ 25192-2012 Бетоны. Классификация и общие технические требования

ГОСТ 25485-89 Бетоны ячеистые. Технические условия

ГОСТ 25820-2014 Бетоны легкие. Технические условия

ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 28013-98 Растворы строительные. Общие технические условия

ГОСТ 30108-94 Материалы и изделия строительные. Определение удельной эффективной активности естественных радионуклидов

ГОСТ 30515-2013 Цементы. Общие технические условия

ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка

ГОСТ 31108-2016 Цементы общестроительные. Технические условия

ГОСТ 31359-2007 Бетоны ячеистые автоклавного твердения. Технические условия

ГОСТ 31384-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

ГОСТ 31914-2012 Бетоны высокопрочные тяжелые и мелкозернистые для монолитных конструкций. Правила контроля и оценки качества

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ 25192, ГОСТ 24211, ГОСТ 30515, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 минеральная добавка: Дисперсный неорганический материал природного или техногенного происхождения, вводимый в бетонную или растворную смесь в процессе их приготовления в целях направленного регулирования их технологических свойств и/или строительно-технических свойств бетонов и/или придания им новых свойств.

3.2 зола-уноса: Мелкая, состоящая преимущественно из шарообразных стекловидных частиц пыль, образующаяся при сгорании мелко смолотого угля и обладающая пуццолановыми свойствами и/или гидравлической активностью.

3.3 стандартный цемент для испытаний: Портландцемент (типа ЦЕМ I) класса по прочности 42,5 или выше согласно ГОСТ 31108 с установленными требованиями по качеству, применяемый для испытаний в целях доказательства соответствия или несоответствия требованиям.

3.4 средняя плотность частиц: Средняя плотность частиц золы-уноса, включая полое пространство внутри частиц.

3.5 индекс активности: Отношение в процентах предела прочности при сжатии испытанных в одном возрасте стандартных призм строительных растворов основного и контрольного составов.

3.6 производственный контроль: Текущий статистический контроль качества золы на основе контроля проб, взятых производителем или его представителем на выходе(ах) установки, производящей золу.

3.7 период наблюдений: Период времени производства и/или поставки, который установлен для оценки результатов контрольных испытаний.

3.8 перцентиль: Характеристика набора данных, выражающая ранг элемента в виде процента (от 0% до 100%) таким образом, что наименьшему значению соответствует нулевой перцентиль, наибольшему – 100-й перцентиль, медиане – 50-й перцентиль и т.д.

3.10 установленное характеристическое значение: Характеристическое значение какого-либо химического или физического показателя качества, которое в случае максимально предельного значения не может быть превышено или, как минимум мере*, не должно быть достигнуто в случае достижения минимальной предельной границы.
_______________
* Текст документа соответствует оригиналу. – Примечание изготовителя базы данных.

3.11 предельно допустимое значение единичного результата испытаний: Значение какого-либо химического или физического показателя качества, которое не может быть превышено для каждого отдельного результата испытания или, по меньшей мере, не должно быть достигнуто в случае достижения минимальной предельной границы.

3.12 допустимый риск потребителя; CR: Допустимая вероятность приемки партии продукции, обладающей браковочным уровнем дефектности.

3.14 объединенная проба: Проба, состоящая из точечных проб, характеризующая партию в целом и предназначенная для всех лабораторных испытаний золы. Она может состоять из одного или нескольких следующих непосредственно друг за другом взятых порций.

3.15 лабораторная проба: Проба, приготовленная из объединенной пробы и предназначенная для лабораторных исследований или испытаний.

3.16 химическая добавка: Органическое или неорганическое вещество, вводимое в смеси в процессе их приготовления в целях направленного регулирования их технологических свойств и/или строительно-технических свойств бетонов и растворов и/или придания им новых свойств.

3.17 контрольный состав: Цементно-песчаный раствор, состоящий из одной части стандартного цемента и трех частей стандартного полифракционного песка.

3.18 основной состав: Цементно-зольно-песчаный раствор, состоящий из одной части смеси стандартного цемента с золой в заданном соотношении и трех частей стандартного полифракционного песка.

3.19 водопотребность золы: Отношение количества воды затворения в строительных растворах основного и контрольного составов одинаковой подвижности в процентах.

3.20 средняя насыпная плотность золы: Плотность золы в неуплотненном состоянии, которая учитывает стандартный объем частиц золы, включая их пористость, и объем пространства между частицами (пустотность).

4 Технические требования

4.1 Золы должны соответствовать требованиям настоящего стандарта и технологической документации предприятия – производителя бетона и изделий из него.

4.2 Характеристики золы

4.2.1 Основные параметры, виды и типы

4.2.1.1 Золы по виду сжигаемого угля подразделяют:

– на антрацитовые (А), образующиеся при сжигании антрацита, полуантрацита и тощего каменного угля;

– каменноугольные (КУ), образующиеся при сжигании каменного угля, кроме тощего;

– буроугольные (БУ), образующиеся при сжигании бурого угля.

4.2.1.2 Золы в зависимости от химического состава подразделяют на типы:

– кислые (К) – антрацитовые, каменноугольные и буроугольные, содержащие оксид кальция до 10% масс.;

– основные (О) – буроугольные, содержащие оксид кальция более 10% масс.

4.2.1.3 Золы по назначению подразделяют на четыре вида:

I – для железобетонных конструкций и изделий из тяжелого или мелко-зернистого по ГОСТ 26663 и легкого по ГОСТ 25820 бетонов;

II – для бетонных конструкций и изделий из тяжелого или мелкозернистого по ГОСТ 26663 и легкого по ГОСТ 25820 бетонов, строительных растворов по ГОСТ 28013;

III – для изделий и конструкций из ячеистого бетона по ГОСТ 25485 и ГОСТ 31359;

IV – для бетонных и железобетонных изделий и конструкций, работающих в особо тяжелых условиях (гидротехнические сооружения, дороги, аэродромы и др.) по ГОСТ 31384.

4.2.1.4 Золы в зависимости от потерь при прокаливании, % масс, подразделяют на категории:

Состав и строение золы-уноса ТЭЦ Текст научной статьи по специальности « Науки о Земле и смежные экологические науки»

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Бариева Энза Рафаиловна, Королев Эдуард Анатольевич, Серазеева Елена Владимировна

Проведено изучение структурно-вещественного состава золы-уноса Казанской ТЭЦ-2. Показано, что морфология, внутреннее строение и состав частичек золы-уноса определяются условиями среды их образования и кристаллохимическими особенностями техногенных новообразований.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Бариева Энза Рафаиловна, Королев Эдуард Анатольевич, Серазеева Елена Владимировна

Structurally-material of ashes-ablation of the thermal power station

Studying of structurally-material structure of ashes-ablation of the Kazan thermal power station-2 is spent. It is shown, that the morphology, an internal structure and structure частичек ashes-ablation is defined by conditions of environment of their formation and кристаллохимическими features of technogenic new growths.

Текст научной работы на тему «Состав и строение золы-уноса ТЭЦ»

УДК: 662.613.12: 662.68

СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ЗОЛЫ-УНОСА ТЭЦ

Э.Р. БАРИЕВА*, Э.А. КОРОЛЕВ**, Е.В. СЕРАЗЕЕВА*

*Казанский государственный энергетический университет “Институт геологии и нефтегазовых технологий КФУ

Проведено изучение структурно-вещественного состава золы-уноса Казанской ТЭЦ-2. Показано, что морфология, внутреннее строение и состав частичек золы-уноса определяются условиями среды их образования и кристаллохимическими особенностями техногенных новообразований.

Ключевые слова: золошлаковые отходы, структура, зола-унос, алюмосиликатные микросферы, магнетит, микрокомпоненты.

Зола-унос составляет значительную часть отходов тепловых электрокомплексов, работающих на твердом энергетическом топливе. В большинстве своем данный побочный продукт не находит дальнейшего применения, накапливаясь в золоотвалах. Между тем, за рубежом полые микросферы золы-уноса широко используются в производстве негорючих пористых теплоизоляционных материалов [1, 2]. Учитывая мировую тенденцию к увеличению доли вторичного использования отходов, следует прогнозировать их последующую переработку и у нас, в России. Однако для рекомендации путей рециклинга золовых компонентов необходимо знать их структурно-вещественные характеристики.

С этой целью было проведено комплексное исследование золы-уноса, образующейся на Казанской ТЭЦ-2. Основными методами исследования являлись рентгенографический, оптико-микроскопический и электронно-микроскопический анализы, проведенные в лабораториях «Института геологии и нефтегазовых технологий» КФУ.

В морфологическом отношении зола-унос представляет собой тонкодисперсный материал (0,01-0,1 мм), состоящий из различных по составу и структуре частиц -продуктов термического разложения зольной компоненты Кузнецкого угля. По данным рентгенографического анализа они сложены большей частью аморфным веществом, что на рентгеновских спектрах проявляется по широкому гало. Кристаллические фазы находятся в меньшем количестве, среди них присутствуют кварц (БЮ2), муллит (А148Ю8), магнетит (БеРе204) и гематит (Бе203).

В подавляющем большинстве аморфная фаза в зольных частицах представлена микросферами, формирование которых осуществлялось в воздушном пространстве топочной камеры и газопылевого тракта. Это связано с особенностями технологии сжигания топлива на ТЭЦ-2, при которой уголь подается в топку через сопла в виде тонкодисперсной пыли высокой концентрации. Угольная пыль при температурах +2050оС мгновенно воспламеняется и сгорает, при этом содержащиеся в ней

© Э.Р. Бариева, Э.А. Королев, Е.В. Серазеева Проблемы энергетики, 2012, № 5-6

минеральные компоненты сплавляются в сферические агрегаты, наполненные углекислым газом (рис. 1). Микрозондовое сканирование поверхности препарата показало, что зола-унос сложена в основном кремнием, алюминием, кальцием, калием, железом и титаном. В качестве примеси присутствуют марганец и медь. Небольшие размеры сфер (от 10 до 500 мкм), их низкая плотность (1,8-2,13 г/см3) и насыщенность газами обусловливают высокую летучую способность агрегатов. Поэтому большая часть из них (до 80-85%) уносится из топок с дымовыми газами, образуя золу-унос.

Результаты мик розондового анализа

Рис. 1. Электронный снимок зольных микросфер (увеличении 100х)

Микросферы имеют гладкую остеклованную фактуру поверхности. По строению они могут быть как однородными, состоящими полностью из стеклофазы, так и зональными, внутренняя часть которых не расплавилась, а сложена минеральными и коксовыми зернами. Встречаются и полые шарики, образовавшиеся в результате вспучивания силикатного расплава в момент образования частицы. Некоторые зольные частицы характеризуется пористым, губчатым строением, что обусловлено присутствием в них большого количества пузырьков. Среди сферических образований встречаются и агрегаты неправильной формы с угловатыми очертаниями. Микрозондовый анализ показал, что последние существенно отличаются от микросфер по химическому составу (рис. 2). Большая часть угловатых зерен имеет практически однородный вещественный состав, в них кремнезем составляет от 95.55 до 99.99%, остальное приходится на долю железа (обр. 2 и 3). Сферические образования (обр. 1) и микрочастицы шлака (обр. 4) характеризуются более сложным составом, в них наряду с кремнеземом в большом количестве содержатся алюминий, калий, кальций, железо и титан.

Помимо алюмосиликатных агрегатов в составе золы-уноса отмечаются сфероидальные частицы магнетита (Fe3O4) в смеси с гематитом (Fe2O3), которые составляют магнитную фракцию золовых отходов. В иммерсионных препаратах они характеризуются черной окраской и гладкой ровной поверхностью, их размер не превышает 50 мкм (рис. 3, а). Своеобразная морфология железосодержащих фаз позволяет считать, что их образование осуществлялось в воздушной среде, в условиях которой любое вязко-пластичное вещество стремится принять энергетически выгодную шарообразную форму. Высокая примесь титана в Fe3O4, показывающая сингенетичное поступление в минералообразующую среду Fe и Т^ очевидно, указывает на общность источника их генерации. В углях таким источником могут являться органо-минеральные комплексы, при термическом разложении которых происходит совместное выделение Fe и Т в газовую фазу. В дальнейшем, по мере удаления от

топочной камеры, эти элементы связываются кислородом в окисные соединения. При некотором дефиците О2- в системе образуется магнетит и титаномагнетит, при избытке – повышается содержание гематита.

Результаты микрозондового анализа

Элем ент Образцы золы-уноса

52,28 95,55 99,99 76,61

Бе 8,0 4,45 0,01 3,09

Рис. 2. Электронный снимок различных по морфологии и составу зольных частиц (увеличение 500х)

Наряду с самостоятельными мономинеральными выделениями железосодержащие фазы могут образовывать сростки с алюмосиликатными агрегатами. В сростках магнетит и гематит образуют дендритные кристаллы с развитыми осями второго и третьего порядка, которые относительно равномерно распределены в стекловидной матрице.

Рис. 3. Фото магнетитовых сферолитов (а) и муллитовых удлиненных агрегатов (б), входящих в

Еще одним минеральным компонентом золы-уноса является муллит (А14БЮ8), представляющий собой продукт термического разложения каолинита (А14[8ц010](0Н)8). В иммерсионных препаратах он характеризуется игольчатым строением, с удлинением по кристаллографическому направлению [010]. Часто образует агрегатные сростки, состоящие из параллельно ориентированных игольчатых кристаллов (рис. 3, б). Окраска муллитовых образований может варьировать от серой до черной за счет примеси несгоревшего углерода, адсорбированного на их поверхности. Характер выделения минерала показывает, что, в отличие от других техногенных продуктов сжигания угля, он образуется не посредством конденсации из возгонов, а путем метасоматического замещения каолинитовых частиц.

Условия образования твердых компонентов золовых отходов, очевидно, определяют не только их структурные особенности, но и вещественный состав, поскольку поведение химических элементов в средах во многом зависит от таких параметров, как температура и давление. В котельном агрегате термобарические условия меняются в широких пределах, в топочной камере теоретическая температура составляет +2050оС, при выходе газов из топки – +1190оС, в средней части газохода -+950оС, на выходе – +130оС. Соответственно в продуктах золы-уноса, образующихся в воздушной среде топки и газопылевого тракта, будут по-разному концентрироваться различные микроэлементы.

В целях определения микропримесей в составе золы-уноса был проведен полуколичественный спектральный анализ, результаты которого отражены в таблице. Для сравнения численных величин зафиксированных элементов в крайнем правом столбце таблицы даны их кларковые (КК) содержания в земной коре. Анализируя полученные результаты, можно сказать, что частички золы-уноса Казанской ТЭЦ-2 не содержат повышенных концентраций токсичных микроэлементов. Практически все установленные элементы, присутствующие в пределах разрешающей способности спектрографа, не превышают свои кларковые значения. Несколько завышенные содержания Бе, Са, Мд и К, относящихся к группе литофильных, обусловлены присутствием в углях глинистых и карбонатных минералов. Их содержание не влияет на экологические показатели золы.

Относительное содержание элементов в золе-уносе по данным спектрального анализа_

Элемент Содержание элемента, % Элемент Содержание элемента, %

Зола-унос КК Зола-унос КК

>20,0 25,8 V 5,010-3 1,410-2

Л1 7,2 7,57 Ш Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

гг 2,2-10-2 2,110-2 Мо 1,5-10-4 –

гп 0,810-2 1,210-2 Ли 1000оС переходят в газообразное состояние и выносятся из высокотемпературной зоны. По мере охлаждения топочных газов они начинают конденсироваться на поверхности твердых пылеватых частичек. За счет этого золоуносы обогащаются тяжелыми металлами. Однако содержание примесных элементов настолько мало, что они никоим © Проблемы энергетики, 2012, № 5-6

образом не препятствуют вторичному использованию данного типа отходов в промышленном производстве.

Подытоживая полученные результаты, можно сделать следующие выводы:

1. Зола-унос представлена неоднородными по составу и морфологии частичками. Большую часть из них составляют алюмосиликатные микросферы, в меньших количествах присутствуют подплавленные кварцевые зерна, микрочастички шлака, магнетитовые и титаномагнетитовые шарики с примесью гематита, а также волокнистые агрегаты муллита.

2. Зола-унос содержит большое количество элементов, входящих в состав твердых пылеватых частиц. Это обусловлено способностью химических веществ переходить в газообразное состояние при температурах >1000оС, а в последующем конденсироваться на поверхности зольных частичек при охлаждении топочных газов.

3. Структурно-вещественный состав золы-уноса Казанской ТЭЦ-2 не препятствует ее рециклингу в промышленном производстве.

Studying of structurally-material structure of ashes-ablation of the Kazan thermal power station-2 is spent. It is shown, that the morphology, an internal structure and structure частичек ashes-ablation is defined by conditions of environment of their formation and кристаллохимическими features of technogenic new growths.

Keywords: ash and slag waste, structure, ashes-ablation, aluminosilicate microspheres, magnetite, microcomponents.

1. Bykova E.V., Korshunova G.H., Dorofeev A.A., Laricheva N.F. Development of environmentally conscious noncombustible heat insulating material // Proc. of Twenty-Fifth Intern. Thermal Conductivity Conf. Lancaster, Pennsylvania. Technomic Publishing Company. 2000. P. 361.

2. Drozhzhin V.S., Danilin L.D., Pikulin I.V. and etc. Functional Materials on the Basis of Cenospheres. 2005 World of Coal Ash Conference, April 11 15, 2005, Lexington, Kentucky, USA, pp. 117118.

Поступила в редакцию 12 декабря 2011 г.

Бариева Энза Рафаиловна – канд. биол. наук доцент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование» (ИЭР) Казанского государственного энергетического университета (КГЭУ). Тел.:8 (843) 5-19-43-25.

Королев Эдуард Анатольевич – канд. г.-м. наук доцент кафедры «Общая геология и гидрогеология» Института геологии и нефтегазовых технологий (КФУ). Тел.: 8 (843) 292-96-92.

Серазеева Елена Владимировна – ассистент кафедры «Инженерная экология и рациональное природопользование» (ИЭР) Казанского государственного энергетического университета (КГЭУ). Тел.: 8 (843) 519-43-25.

Источники:
http://zolasm.ru/o_zole.html
http://docs.cntd.ru/document/437178543
http://cyberleninka.ru/article/n/sostav-i-stroenie-zoly-unosa-tets

Ссылка на основную публикацию
×
×